[其他]磁弹性测力传感器

说明书

本实用新型涉及测力传感器，具体地说是用于测定轧钢机轧制压力的磁弹性测力传感器。

通常用于测定压力的磁弹性测力传感器，有叠片式的和缠绕式的两种，它们共有的缺点是随温度的变化其测量精度差别很大，为了弥补这一缺点，一般采用在传感器上加串联电阻的办法，有的甚至附加了一套复杂的电子线路，尽管如此，当温度变化较大时其测量精度仍达不到所要求的程度，我国现有许多台大、中、小型轧钢机，其工作条件往往是温度变化大、多水、强振动，由于过去没有适用于这种条件下的测力传感器，无法知道轧制压力与其他参数的关系，不但不能保证生产的高效率，而往往出现断辊现象，给生产带来重大损失。

本实用新型的目的是提供一种温度自动补偿的磁弹性测力传感器，用于精确测定在温度变化大、多水、强振动条件下工作的轧钢机的轧制压力。

本实用新型是这样实现的，磁弹性测力传感器的磁体由矽钢片绕制而成，其特征是将磁体平均划分为若干相等的部分，各部分之间从两端锯开一定长度的缝隙，每端缝隙的长度为磁体高度的四分之一到三分之一，磁体划分为几个部分，主要视传感器的大小而定，最好是均分为六个部分或十二个部分，使得磁体受力均匀。在此以划分为六个部分为例，图中标记F部分为等高受压部分，标记H部分是等高但低于受压部分的高度，作为非受压部分，在受压和非受压部分的中部分别钻一对大小相等，距离相等的穿线孔，穿过每对孔绕匝数相等的初级线圈和次级线圈，各部分的初级线圈串联后通以电流作为激磁绕组，各受压部分的次级线圈串联后所产生的感应电动势V₁作为测量电压输入到电压比较器的一端，各非受压部分的次级线圈串联后产生的感应电动势V₂，作为温度补偿电压输入到电压比较器的另一端。

当传感器不受力的作用时V₁＝V₂，电压比较器输出电压为0，这时与电压比较器输出端相连的电压表指示为0刻度。

当传感器的受压部分承受力的作用时受压部分次级绕组的输出电压V₁就产生变化，这时V₁≠V₂，电压比较器就有△V产生，△V正比于所受力的大小，根据这一原理经过标定之后，该传感器用于测量压力，即可根据△V的大小、测知压力的大小。

当温度改变时，若受压部分的输出电压变化了△V₁，非受压部分的输出电压变化了△V₂，由于各部分温度相等，所以△V₁＝△V₂，通过电压比较器比较之后，其输出电压不变，即电压指示表不会因温度的改变而产生变化，这样就起到了温度补偿的作用，而且这种补偿是自动跟踪补偿，如果传感器的受压部分和非受压部分机加工精度高，温度自动补偿效果可达到98％。

磁弹性测力传感器制作完毕之后，装入金属盒中浇注松香和石蜡混合物，起到密闭防水的作用，使用时安装在轧钢机压下螺丝下面的瓦座上，每架轧机安装2只传感器。

本实用新型的磁弹性测力传感器，还可用于测定其他设备的压力，侧向力和物体的重量以及自动化装置中的信号源。

本实用新型的磁弹性测力传感器的磁体由矽钢片绕制而成，强度高，可以承受几吨至几百吨的压力，能够在多水、强振动和温度变化大的恶劣环境中保持测量精度不变。

制作本实用新型的磁弹性测力传感器几个主要参数最好是、负荷能力为每平方毫米3－7吨，这时线性度最佳，材料为带状电工矽钢片，磁体的高和厚度之比为2比1，绕制线圈的漆包线径为0.5毫米左右，穿线孔径视传感器的厚度而定，一般取8－10毫米，初级绕组和次级绕组匝数相等，取30匝即可，穿线孔里应有绝缘套管，初级线圈和次级线圈之间也要采取绝缘措施，所有的初级线圈串联接入稳压电源的输出端，激磁绕组的电流为0.2－0.6安培、补偿效果在0－70℃范围内可达98％，基本误差为1.5％－2％重复性不大于基本误差的三分之一。

下面结合附图详细说明本实用新型的磁弹性测力传感器的具体结构。

A－X传感器激磁绕组

B－y传感器测力绕组

C－Z传感器温度补偿绕组

F－传感器受力部分铁芯

H－传感器非受力部分（补偿部分）铁芯